導熱油管道選材探討

以導熱油為載熱介質的主要熱能轉換設備為有機熱載體鍋爐，俗稱導熱油爐。這類設備能在較低的運行壓力下，獲得較高的工作溫度，具有低壓、高溫（根據工藝需要，可以達到350 ℃甚至更高）、安全、高效、節能的特點，無需水處理設備，系統中熱的利用率高，運行和維修方便。

目前，國內導熱油管道大部分選用GB / T 8163或GB 3087 的20# 鋼管，也有企業為節省成本選用GB / T 3091 的Q 235B 焊接鋼管。在實際選用時，要遵循“安全可靠、經濟可行”的原則，既要保證足夠的安全性，又要結合項目實際選擇較為經濟的管材，不能盲目追求高標準。

以某LNG 儲配站項目的高溫位導熱油管道為例，設計溫度320 ℃，設計壓力1.0 MPa，規格φ159 mm×5 mm，按管規應劃為GC2 級壓力管道。對GB / T 3091 的Q235B 電熔焊（EFW）鋼管，依據GB / T 20801.2—2006《壓力管道規范 工業管道》，設計壓力不大于3.0MPa，設計溫度不大于350 ℃時可選用。該導熱油管道滿足上述要求。但依據TSG G0001—2012《鍋爐安全技術監察規程》（以下簡稱鍋規），GB / T 3091 的Q235B 鋼管只能用于熱水管道，且溫度不大于100 ℃。因此該導熱油管道不能選用Q235B 鋼管。而GB / T8163 或GB 3087 的無縫鋼管按上述規范均可以選用。

筆者比較了GB / T 8163—2008和對GB 3087—2008， 20 # 鋼管而言，兩種標準的冶煉方法、化學成分、外徑允許偏差、壁厚允許偏差均一致，對不圓度和壁厚不均的規定也相同，對全長彎曲度的要求也基本一致。但在力學性能上有所區別，GB 3087 要求的抗拉強度范圍是410 ~ 550 MPa，而GB / T 8163 則為410 ~ 530 MPa ；對壁厚大于30 mm 的20 # 鋼管，GB 3087 的要求略高于GB / T 8163，分別為235 MPa和225 MPa。在部分檢驗項目和指標上有區別，比如GB 3087 中彎曲試驗和低倍檢驗為必做，而GB / T8163 無此要求；擴口試驗和表面質量的指標不同，GB 3087 要求更高，但擴口試驗是選做實驗。此外GB 3087 還可選做高溫拉伸試驗，并規定了相應指標。總的來說，這兩個標準的20 # 鋼管差別不大，GB3087 的質量較好一些，具體設計時可結合項目具體情況選用。比如該項目，考慮到整個項目僅有此處用到GB 3087 鋼管，但大量采用GB / T 8163 各種規格鋼管，從EPC 總承包項目管理角度出發，考慮設計、采購、施工互相協調，為了采購、現場材料管理和后續可能出現的變更考慮，最終選用GB / T 8163 鋼管。但要注意，GB / T 8163 的20 # 鋼管使用限制較GB 3087 大，只能用于壓力不大于1.6 MPa且溫度不大于350 ℃的工況。